传感器在当代汽车中的重要用途以及汽车智能化的途径Word文件下载.docx

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传感器（英文名称：

transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量

的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式

的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是

实现自动检测和自动控制的首要环节。

定义

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：

“能感受规定的被测量件并按照一定的规律（数学函数法则）转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。

”

“传感器”在新韦式大词典中定义为：

“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。

[1]

主要作用

人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。

传感器汇总图片精选（6张）

而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。

为适应这种情况，就需要传感器。

因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。

在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。

现代科学技术的发展，进入了许多新领域：

例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到s的瞬间反应。

此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。

显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。

许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。

一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。

可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。

世界各国都十分重视这一领域的发展。

相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

二，典型传感器功能与工作原理

1、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器

2、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。

3、按传感器输出信号的性质分类，可分为：

输出为开关量（“1”和"

0”或“开”和“关”）的开关型传感器;

输出为模拟型传感器;

输出为脉冲或代码的数字型传感器。

4、根据传感器在汽车中的作用分类，可以分类为测量温度传感器、压力传感器、流量传感器、位置传感器、气体浓度传感器、汽车速度传感器、光亮度传感器、干湿度传感器、距离传感器等等，它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。

因此，汽车传感器的作用非常重要。

汽车不同位置，如：

变速器、方向器、悬架和ABS上汽车传感器有哪些?

变速器：

有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等，方向器有转角传感器、转矩传感器、液压传感器;

悬架：

有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、转角传感器等;

下面我们来看具体介绍。

、

车用传感器很多，判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。

因此，在查找故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。

下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。

（一）空气流量传感器

　　空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元（ecu），作为决定喷油的基本信号之一。

根据测量原理不同，可以分为旋转翼片式空气流量传感器（丰田previa旅行车）、卡门涡游式空气流量传感器（丰田凌志ls400轿车）、热线式空气流量传感器（日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰客车tj6481aq4装用的沃尔沃b230f发动机）和热膜式空气流量传感器四种型式。

前两者为体积流量型，后两者为质量流量型。

目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。

（二）进气压力传感器

　　进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力，并转换成电信号和转速信号一起送入计算机，作为决定喷油器基本喷油量的依据。

国产奥迪100型轿车（v6发动机）、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基（25l发动机）、丰田皇冠3．0轿车等均采用这种压力传感器。

目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。

（三）节气门位置传感器

　　节气门位置传感器安装在节气门上，用来检测节气门的开度。

它通过杠杆机构与节气门联动，进而反映发动机的不同工况。

此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元（ecu），从而控制不同的喷油量。

它有三种型式：

开关触点式节气门位置传感器（桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车）、线性可变电阻式节气门位置传感器（北京切诺基）、综合型节气门位置传感器（国产奥迪100型v6发动机）。

（四）曲轴位置传感器

也称曲轴转角传感器，是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入计算机，从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。

曲轴位置传感器有三种型式：

电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器（桑塔纳2000型轿车和北京切诺基）、光电效应式曲轴位置传感器。

曲轴位置传感器型式不同，其控制方式和控制精度也不同。

曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面，有的安装于凸轮轴前端，也有的安装于分电器（桑塔纳2000型轿车）。

（五）爆震传感器

爆震传感器安装在发动机的缸体上，随时监测发动机的爆震情况。

目前采用的有共振型和非共振型两大类。

现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。

根据传感器的作用，可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器，它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。

因此，传感器在汽车上的作用是很重要的。

　　汽车传感器过去单纯用于发动机上，现在巳扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。

这些系统采用的传感器有100多种。

在种类繁多的传感器中，常见的有∶

进气压力传感器：

反映进气歧管内的绝对压力大小的变化，是向ecu（发动机电控单元）提供计算喷油持续时间的基准信号；

　　空气流量计：

测量发动机吸入的空气量，提供给ecu作为喷油时间的基准信号；

　　节气门位置传感器：

测量节气门打开的角度，提供给ecu作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号；

　　曲轴位置传感器：

检测曲轴及发动机转速，提供给ecu作为确定点火正时及工作顺序的基准信号；

　　氧传感器：

检测排气中的氧浓度，提供给ecu作为控制燃油/空气比在最佳值（理论值）附近的的基准信号；

　　进气温度传感器：

检测进气温度，提供给ecu作为计算空气密度的依据；

　　冷却液温度传感器：

检测冷却液的温度，向ecu提供发动机温度信息；

　　爆震传感器：

安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况，提供给ecu根据信号调整点火提前角。

　　这些传感器主要应用在变速器、方向器、悬架和abs上。

　　变速器：

有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等，方向器有转角传感器、转矩传感器、液压传感器；

　　悬架：

有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、转角传感器等；

三，现有传感器存在不足及改进

（1）产品的可靠性差对基础技术和制造工艺的研究不够

一些影响可靠性的关键技术，如精密加工技术，密封技术，焊接技术等至今还没有得到很好的解决，这是导致产品，特别是高档产品的性能不够稳定和可靠的主要原因。

（2）产品的性能和功能落后

现有国产产品在测量精度上和国外产品相比差很多，在功能上，目前国外产品的智能化程度已经相当高，他们通过对原始信息的数字处理，更好的排除了外部干扰对信息的影响，从而提高了产品的耐环境和厕灵真实性，而国内现有产品的智能化程度还不高

（3）传感技术更新慢，创新不足

现有传感器种类没有过快增多，都是以原来传感器为基础稍加改动，没有过多创新功能出现。

相信随着科技的进一步进步，传感器的种类和功能会大大满足人们的生产生活要求。

四，关于创新性传感器方案论述

1.自动雨刮器

雨量传感器能估算在一定时间内落在风档玻璃上的雨水量,根据雨量传感器信号决定需要的刮雨间隔。

本装置由一个发射二极管和一个接收器组成。

当天气干燥时，有一束光始终从一个传感器传到另一个传感器（光束的传播率为百分之百）。

如果玻璃湿了（光束的传播率不到百分之百），光束的方向就会发生偏移，偏移程度和雨水量成正比。

其工作原理是，到达接收器的光越少，刮雨速度就越快。

必须注意的是，当你取下点火开关钥匙以后，要将系统复原。

当刮雨时间延长时（七个来回以上），雨水探测器将自动点亮前大灯（依据车型而定）优势:

可提高主动安全性和驾驶的舒适性。

雨水传感器控制的雨刮系统能根据雨滴的密集程度自动调节雨刮器的刮雨速度，给你的驾驶带来最大程度的便利。

2.安全输液警报器

平时医院里用的静脉输液器装置，每当容器中液体接近滴完时，护士、病人或家属都要随时观察液体的进度，以防液体滴完，空气进入血管。

可以设计一种安全输液控制器，使其在液体接近滴完时，发出鸣叫声，几秒钟后将通气孔堵住，这时液体容器中的空气压力不再增加，液体静止不再进入血管，达到安全为病人输液的目的。

3.防止酒后驾车装置设计

酒后驾车容易引发交通事故，给社会、行人、驾驶者及家人等带来痛苦和伤害。

因此可以设计一种功能全面的能够防止酒后驾车的装置，要求驾驶员在驾驶车辆之前必须通过酒精检测，方可启动车辆，对酒精检测不合格及未经酒精检测的，自动关闭车辆点火线路。

四，总结

人体为从外界获取信息，必须借助于感觉器官，但是单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。

当今世界已进入信息时代，在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到cm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到s的瞬间反应。

此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。

因此，我们要更加注重传感器在各个领域的创新性应用设计，大力加强研究。